Kőből készült födémek, áthidalások


A népi építészet a kőházak esetében jórészt is az egyéb épületeknél bevált födém- és áthidaló-megoldásokat alkalmazza. Azaz egészen a XX. század közepéig a fa alkalmazása volt az általános, majd innentől kezdve előregyártott födémrendszereket, áthidalókat (vasbeton, majd különféle kerámiakiegészítős gerendákat) építettek be.

A kő felhasználásával azonban lehetőség nyílt merőben más jellegű vízszintes tartószerkezetek megalkotására - ezek az úgynevezett boltozott szerkezetek.

A nagyjából az ókori görög építészet idejéből származó szerkezet a rómaiak idején terjedt el általánosan. A középkorban már mindennapos volt használata, a hazai népi építészetben, lakóházépítésben a török kor idején terjedt el.

A boltozott szerkezetek utolérhetetlen előnye, hogy igen nagy terheket képesek elviselni. A kőből, téglából falazott boltívek legalább tízszer, tizenötször jobban terhelhetők, mint a hagyományos fatartók - a komolyabb, vastagabb szerkezetek pedig még ennél is többet. Mivel a boltívek, boltozatok kisméretű elemekből (téglákból, kövekből) épülnek fel, végtelenül flexibilisek, azaz számtalan formában, alakzatban megépíthetők.

A boltívek szerkesztése már az ókorban külön tudománynak számított az építészeten belül. Gyakorlott - és bizonyos átlátóképességgel rendelkező - építészek, mesterek tervezték és alkották meg az ilyen szerkezeteket.

A boltívek rendszerének, formájának megismertetése, a szerkesztési elvek részletes leírása túl messzire vezetne, ezért most csak azokat az alapismereteket mutatom be, melyek a népi építészetben is használatosak voltak, melyekkel régi házainkon találkozhatunk.

Ha valakit részletesen érdekelnek a boltozatok szerkesztési szabályai, elvei, a különféle boltozott szerkezetek részletes leírása, annak Déry Attila "Történeti szerkezettan" című könyvét ajánlom, ahol pontos ábrákkal, magyarázatokkal ismerhetjük meg e szép és izgalmas témát.

Boltöv, boltozat, boltív

Mind a boltív, mind a boltöv és a boltozat statikai alapelve az, hogy az ívesen kialakított szerkezet a terhet az ív mentén az őt tartó szerkezetre továbbítja a boltvállon keresztül.

A boltív részei

1 - falazat, 2- boltváll, 3 - zárókő, 4 - boltnyílás

Alapesetben - a legegyszerűbb, ám legköltségesebb megoldásnál - az ív egy félkört formáz. Ekkor az erőhatások a támaszt adó falra függőlegesen jutnak, amit a fal továbbít a talaj felé.

De nem mindig készülnek félköríves boltozott szerkezetek. (Kivétel ez alól a török, arab építészet, ahol a laposabb ívek szinte ismeretlenek. Ők éppen a statikai meggondolások miatt mindig azon igyekeznek, hogy a boltozott szerkezet az erőt függőlegesen adja át. Ennek megfelel a félköríves boltozat, de az általuk megalkotott úgynevezett szamárhátas boltív is.)

Ha a boltív, boltöv nem pontosan függőlegesen végződik, hanem laposabb szögben csatlakozik a falazathoz, oszlophoz, akkor az erő két összetevőből áll: egy vízszintes és egy függőleges erőegységből.

Ferde erő összetevői: a1 - vízszintes erő, a2 - függőleges erő

Ilyen esetben az alátámasztó szerkezetet úgy kell méretezni illetve megalkotni, hogy alkalmas legyen a vízszintes teher felvételére is. Azaz vastagabb falakat kell építeni, vagy oldalsó megtámasztó szerkezeteket (pl. támbordákat) kell beépíteni. A leglátványosabb ilyen elemeket a gótika alkotta.

Gótikus templom metszete a támpillérrel

Ha nem volt mód vastagabb falakat, vagy támbordákat építeni, akkor a boltíveket, vagy a hozzájuk kapcsolódó falazatokat vonóvassal fogták össze.

Épület keresztmetszete vonóvassal

A legérdekesebb ilyen megoldást Sopronban fedeztem fel egy ma már szállodaként használt épület egyik szobájában: a boltívet összekötő vonóvas a szoba légterében fut. A látvány nem zavaró, sőt mérnöki szemmel kifejezetten izgalmas...

Vonóvas lakószobán keresztül

Boltöv

Boltövnek az építészetben, építőmesterségben az ívesen (boltozatosan) rakott áthidaló szerkezetet nevezzük, mely két végén támaszkodik fel. Az ív lehet félkör, körszelet, szegmens, szamárhát ív, vagy éppen kosárív és számtalan formájú.

A boltöv kiterített hossza jóval nagyobb, mint szélessége; tulajdonképpen egy meghajlított gerendának tekinthető.

A boltövben az egyes elemek (téglák, kövek) a terhet oldaluk révén adják át a mellettük fekvő elemnek. Végleges merevségét a boltövnek az adja, hogy az egyes elemek egymásnak feszülnek. Ebből két dolog következik: ha egy boltövből egy elemet kiveszünk, az egész leomlik.

A másik: a boltövek rakása nagy gyakorlatot kíván - erről később még lesz szó.

A boltövek speciális fajtája az úgynevezett egyenes boltöv: itt az elemek alsó síkja vízszintes, vagy attól alig eltérő - ám a szerkezet összességében ugyanúgy az összefeszülés és kitámasztás révén hordja a terhet, mint az íves boltövnél.

Egyenes boltöv

A népi kőépítészetben boltöveket két helyen használnak: a nyílászárók feletti áthidalásánál, és a tornácoknál - ahol voltaképpen szintén nyílásáthidaló szerepe van ezeknek a szerkezeteknek, de egyben már felületképző, látványossági elemek is.

Míg a tornácok esetében az ívelt - méghozzá minél jobban ívelt - alak a meghatározó, az ablakok, ajtók felett túlnyomó többségében lapos ívű, vagy éppen egyenes boltövvel találkozunk.

Mi ennek az utóbbinak az oka?

Egyrészt a magyar ember szokásaitól, szépérzékétől idegen az erősen ívelt boltív látványa. Másrészt a boltíves áthidalás miatt a fal, melyben a nyílás van jóval magasabb kell, hogy legyen - és ez nemigen gazdaságos.

Egy 90 centi széles ajtónál - ha félköríves boltövet alakítunk ki - cm-el magasabbra kerülhet csak a mennyezet, mint ha ugyanolyan méretű falazóelemekből (téglából, kőből) egyenes boltövet építünk.

A népi építészetben nem terjedt el, de a nagyobb épületek építésénél szokásban volt, hogy a nyílászárók felett - esztétikai okokból - egyenes boltöv volt, de fölé került egy szegmens íves boltöv is: a terhet ez utóbbi viselte. Gyakran az íves boltöv két nyílászárót is átfogott.

A boltövek készítéséhez a lemezesen elváló kőzetek kivételével (pala) minden kő alkalmas. A beépítésre kerülő követ formára kell faragni - mivel a boltövben hézagok alul keskenyebbek mint fenn, a köveket (és persze a téglákat is) ék alakúra faragják.

Simára csiszolódott kövek (patakkövek) nemigen alkalmasak a boltöv készítésére.

Nagyipari jellegű, komolyabb építkezéseknél a kőből készült boltövek részletes idomtervek alapján készültek. Az idomterv nem csak magát a boltívet ábrázolja méretezve, de az egyes elemeket is centiméter pontosan kiszerkesztik, felrajzolják. A szakemberek ezek alapján gyártják le és helyezik el a köveket.

Mivel ilyen esetekben a kövek finoman megmunkáltak, bronzból vagy vasból készült kötőelemek, kapcsok kerülnek beépítésre. Az így megépített boltövek gyakran látszó felütetek képeznek - hiszen maguk a kövek is mívesen faragottak, és a boltöv is mutatós.

A népi építészetben ilyen megoldásokra kevés példát találunk, inkább csak a módosabb épületeknél (kisnemesi kúriák, esetleg közösségi épületeknél).

A népnyelvben a boltövnek számos neve ismert: heveder, gurtni,

Boltozat

A boltozat térlehatároló szerkezet (természetesen egyben teherhordó is). A boltozatok vagy a teret körülvevő falakon vagy külön oszlopokon nyugszik.

Számtalan formája van: donga-, kereszt-, kolostor-, teknő- és süvegboltozatok, csehboltozat, poroszsüveg boltozat stb.

Különféle boltozatok

Dongaboltozat

A boltozatot indíthatják a falak tetejéről, de akár annak oldaláról is.

A gerendák közötti boltozatok (pl. a poroszsüveg boltozat) magukról a gerendákról indul.

Az egyházi építészetben nem ritka, hogy a boltozat boltövekre támaszkodik fel - melyek aztán pillérekre továbbítják a terhet.

A boltozatok szerkesztési szabályai az egészen egyszerűtől a rendkívül bonyolultig terjednek - mint ahogy maga a szerkezet is lehet egyszerű és igen összetett, bonyolult.

A népi építészetben köznapi építkezésben az egyszerű dongaboltozatot alkalmazzák, néha egy-egy keresztboltozattal is találkozunk. Újabb időkben (nagyjából a XIX-XX. század fordulójától) elterjedt a gerendák közé épített boltozat is - ezeknél azonban az építési anyag már a tégla volt.

Hazánkban a falusi építészetben a boltozatokat elsősorban pincék építésénél alkalmaztak. Lakóépület födémje ritkán boltozatos, inkább csak a közösségi épületek, az egyházi épületeknél találkozunk velük. Még azoknál a házaknál is, amelyek alatt pince van, a lakótér feletti födém már hagyományos fafödém.

A régi épületekben, pincékben a legegyszerűbb boltozati forma, a dongaboltozat készült. Keresztboltozatot csak nagyon ritkán találunk a falusi építészetben, inkább csak a nemesi épületekben, kúriákban vagy kastélyokban.

A boltív

A boltív megnevezés a köznapi nyelvben elterjedt. Az előzőeknél sokkal általánosabb, boltívesnek nevezhetik a boltozatos lefedést, de az épületek kapuja feletti boltövvel kialakított szerkezeti egységet is.

Az építészeti szaknyelvben a boltöv és a boltozat a megfelelő szóhasználat.

Áthidalások kőből

A paraszti építészetben az áthidalások ritkán készültek kőből. A kő jól ellenáll a nyomóerőnek, ám a hajlításnak, nyírásnak nem annyira. Ez a tényt a régiek is ismerték, ezért az imént leírt boltövek, boltozatok mellett ritkán használták a követ áthidalónak. Ha mégis, akkor csak olyan helyen,a hol felette már nem volt nagy teher, azaz ahol a fedő szerkezete (födém vagy esetleg tető, eresz) nem volt nagy súlyú.

Kő áthidalásokkal a Bükk-alján és a főváros környékén találkozhatunk. Azért e két helyen, mert az itt nyerhető kövek gerendának ( vagy inkább hosszabb hasábnak) is faraghatók voltak, és anyaguk "rugalmasabb" - míg a rideg vulkáni kövek hirtelen törnek el. Nem is igen használták ez utóbbiakat áthidalóknak.

A kőből készült áthidalók mindig magasabbak mint szélesek.

Egy kis statika...

Itt kell beszélni egy, a tartószerkezettanban igen fontos körülményről, a testek keresztmetszeti kialakításáról.

Végezzünk el egy kísérletet. Egy gyufásdobozt fektessünk az asztalra, és nyomjuk be felülről. Láthatjuk, hogy kis erő hatására a doboz összelapul. Ha azonban a dobozt a hosszabbik élére állítjuk, már jóval nagyobb erő kell az összenyomásához, ha pedig a rövidebbik élére, akkor kézzel szinte nem is tudjuk összenyomni. Pedig ugyanarról az anyagról - papírról - van szó. (Jó, megengedem, van egy kis csalás a kísérletben, hisz a gyufásdoboz egy dobozszerkezet, melynek az egyszerű testtől némileg eltérő szilárdságtani tulajdonságai vannak - de azért szemléltetésnek megfelel.) rajz

Láthatjuk tehát, hogy egy adott keresztmetszeti méretekkel rendelkező tárgy másképp viselkedik az erőhatásokkal szemben, ha a rövidebbik, másképp, ha a hosszabbik lapját terheljük. Ezt a jelenséget keresztmetszeti tényezőnek nevezzük - nevében hordozza, hogy a tárgy keresztmetszetétől függ.

Ezek után nem kell külön bizonyítani, hogy egy különböző magassági és szélességi mértetekkel rendelkező test - azaz tartószerkezet - akkor bír el nagyobb terhet, ha az erő irányával a hosszabbik oldala párhuzamos. Azaz egy függőleges erőt az a gerenda jobban bír tartani, melyet rövidebb élére állítva helyezünk alá, mint egy olyan, melyet a hosszabbik élére fektetve.

A keresztmetszeti tényező kiszámítása a statikai méretezés alapművelete. Módját minden szakembernek ismernie kell, és nagyon régóta megvannak már azok a táblázatok is, melyek az előforduló legfontosabb keresztmetszetek ilyen tényezőjét (inerciáját) tartalmazzák.

A régiek ezt az elvet jól ismerték - ezért készítették és helyezték el kőből úgy az áthidalót, hogy a végéről nézve a keresztmetszet rövidebb oldalán feküdjön.

A leggyakrabban kőből készült áthidalóval a hazai népi építészetben az ablakok keretezésénél találkozunk. Van, ahol csak az ablak feletti elem készül kőből, de nem ritka, hogy az egész keretezés faragott kő. Tulajdonképpen, ha részletesebben megvizsgáljuk, ezek az elemek nem is a díszítést szolgáló keretek, hanem magának az ablaknak, ajtónak a tokozása. Ezért láthatjuk gyakran, hogy a nyíló rész tartására szolgáló vasalatok a kőkeretbe vannak rögzítve.

A XIX-XX. században a téglából, vagy kőből és téglából vegyes falazattal épült nagyobb épületeknél is általános volt a kőkeretes ablakok kialakítása - esztétikai okokból.

Természetesen kőből födémgerenda nem készült. Ám a régiek szívesen készítettek konzolokat kőből. (A konzol olyan tartószerkezet, ami csak egyik oldalán van befogva, rögzítve). Igaz, hogy a kőkonzoloknak jóval vastagabbnak kellett lennie, mint a fatartóknak, de ez előnyükre vált: jól lehetett formázni őket, a nagy vastagság lehetővé tette mindenféle mintázat, díszítés kialakítását.

Kőkonzolok

A boltozott szerkezeti elemek építése

A boltöveket, boltozatokat, áthidalókat minden esetben szakképzett és gyakorlott mesterek készítették, helyezték el. Egyrészt a tudás miatt, másrészt azért, mert az ilyen szerkezetek felépítéséhez olyan (viszonylag drága) segédszerkezetek is kellettek, amelyekkel csak azok a mesterek, iparosok rendelkeztek, akiknek ez volt a megélhetési forrásuk.

A boltozatok, boltövek alá ugyanis támaszokat kellett felállítani. Ez többnyire erős faácsolatot jelentett. A tartóoszlopok, dúcok fölé az ívnek megfelelő formájúra szabott "zsalu" került. Ennek neve sokfelé ramonád, romonád, de ismert az ellenív, ellenzsalu megnevezés is. Mivel a boltívek ritkán voltak azonos méretűek, görbületűek, a segédszerkezeteket vágni, szabni kellett, nem lehetett őket többször felhasználni - ez megdrágította a munkát.

Ramonádok

A boltív rakását két oldalról kezdték. Ha csak egy mester dolgozott, akkor is felváltva két oldalról rakta a köveket, téglákat, hogy egyensúlyban legyen a szerkezet.

A boltívekben a kövek mindig úgy helyezkednek el, hogy hosszabbik lapjuk sugárirányban álljon. Gyakran kifejezetten lapos kövekből építették a boltozatot: a köveket élükkel a sugár irányába helyezték el - így igen erős boltívet kaptak.

Az ív indításához kerültek a nagyobb kövek, a záráshoz közel a kisebbek. Így a boltív felső részének önsúlya könnyebb volt, ugyanakkor a nagyobb terhet a bolív alján a nagyobb kövek hordozták. Amikor a két íves rész összeért, a ék alakú zárókövet befeszítették középre, ezzel szorították meg a boltívet.

Ha kvadrátkövekből készült a boltozat, boltöv, azt úgy helyezték el, hogy a hosszabbik oldala párhuzamos volt a boltozat tengelyével - ezzel anyagot takarítottak meg és erősebb is volt a szerkezet. Ritkébban - inkább csak a látszó felületeknél - állított kvadrátköveket is raktak, ezeknek díszítő szerepük is volt.

Pinceboltozat kőből (Páty, Pest megye)

Kőből faragott boltív

Amennyiben a boltöv igen ívelt, akkor a falazóelemeket ék alakúra faragják: az kövek alja keskenyebb, mint tetejük. A magasabb színvonalú építményeknél ezt úgy valósították meg, hogy külön kőfaragási és elhelyezési terv készült - a népi építészetben a mesterek érzésre faragták a követ.

A kövek közé kerülő habarcs nem lehetett túlságosan vastag. A ridegebb, keményebb köveknél sűrűbb habarcsot alkalmaztak, hogy jobban tapadjon.

A boltövek nagyjából azonos elven és formában épültek, a nagyobb teret lefedő boltozatok rakásának, mintázatának számtalan változata alakult ki.

Különféle boltozati minták

Az elkészült szerkezetet minden esetben jó néhány napig hagyták szilárdulni. Az alátámasztást csak akkor szedték ki alóla, amikor már biztos, hogy megkötött a habarcs, szilárdan áll az építmény.

A hazai népi építészetben a boltozott szerkezeteket legtöbbször bevakolták, meszelték. Ez alól még a pinceboltozatok se voltak kivételek - a csupaszon hagyott boltív, boltozat a régi ember szemében annak a jele volt, hogy építője nem eléggé módos ahhoz, hogy "bepucolja"…

Boltozatok csatlakozása helyiségen belül

Új nyílások bontása kőfalú házakban

A régi épületek felújításakor gyakran felmerül annak szükségessége, hogy új ajtókat, ablakokat helyezzünk el, vagy a régieket nagyobbra cseréljünk.

Kőfalazatú épületeknél ez kevésbé okoz gondot, mint a vályogfalaknál, de itt is vannak olyan szabályok, melyeket be kell tartani.

Egy-egy új nyílás nyitásakor először is azt kell felmérnünk, hogy a falazat mennyire állékony, hogyan befolyásolja tartóképességét a végzendő munka. Ezt az jelenti, hogy nem csak a falat kell megvizsgálnunk, de azt is, hogy a fal feletti szerkezetekben - azaz födémben - nem okozunk-e kárt.

Ha a munka alá vett falra födémgerendák támaszkodnak, a munka megkezdése előtt biztosítani kell ezek sértetlenségét. Azt a gerendát, mely alatt a nyílás készül és a két szomszédos gerendát ideiglenesen alá kell támasztani.

A nyílás kibontását úgy kell kezdeni, hogy először a felső lehatárolását jelentő áthidaló helyét szedjük ki. A kőfalak általában önmagukat meg tudják tartani arra a kis időre, amíg a gerenda helyét kibontjuk, de nem árt itt sem a fokozatosság: először a fal egyik oldalát bontsuk ki, helyezzük el a gerendát, majd ugyanezt végezzük el a másik oldalon is. Ne feledjük, hogy a kőfalak jóval vastagabbak a más anyagú falaknál - ezért szinte biztos, hogy az áthidalókat több sorban kell elhelyezni.

Az áthidalók készülhetnek betonból, más modernebb anyagból - fa áthidalót csak akkor helyezzünk el, ha a nyílás fölött nincs már magas (30-40 centinél magasabb) falfelület.

Az áthidalóknak mindkét oldalon 15-15 centit túl kell nyúlni a nyílás szélességén. Az áthidaló vége alatt a kövek felületét egyenesre kell faragni, de az is megfelelő, ha mindkét végén égetett tégla kerül beépítésre, és a gerenda erre fekszik fel.

Az áthidaló beépítése után bontható ki a nyílás maga. A bontásnál figyelni kell arra, hogy nem szabad nagy felületű falelemeket egyben kidönteni - ez igen balesetveszélyes.

Mint más épületeknél, a kőházaknál is figyelni kell arra, hogy nem szerencsés, ha egy nyílás sokáig nyitva van megtámasztás nélkül. Tehát feltétlenül legyen a helyszínen minden beépítendő anyag, ne forduljon elő, hogy egy nyílás sokáig szabadon áll.

Külön figyelmet érdemel a meglévő nyílások megnagyobbítása. A kőfalú házak ajtói, ablakai felett többnyire jól megépített áthidalások vannak. Az egyenes gerendák kicserélésénél a fenti biztonságtechnikai előírások betartandók (gerendák alátámasztása stb.).

A boltozatosan fedett nyílások esetében a boltöv elbontását csak szakképzett kőműves végezheti. Amint arról korábban szó volt, a boltöveket (és a boltozatokat) az egyes elemek egymásnak feszülése tartja össze. Ha tehát egy elemet kiveszünk, az egész szerkezet leomlik.

Ezért a boltöveket, boltozatokat úgy kell bontani, hogy előtte alátámasztó szerkezetet (dúcolást, támaszokat) kell elhelyezni, és a bontást csak ezután lehet megkezdeni. Elsőként a zárókövet szedik ki, amitől a boltöv feszessége megszűnik. Ezután bontható ki a többi elem, mégpedig úgy, hogy mindkét oldalon egyidőben kell a bontást végezni. A boltövek, boltozatok bontását folyamatosan kell végezni, mivel az egyes elemek önmagukban nem képesek megállni.

A nyílászárók megnagyobbításához a kibontott boltövek, áthidalók minél gyorsabban pótolandók. Tekintve, hogy rendszerint a felettük található falszakasz megmarad, új, íves boltöv beépítése nem lehetséges (legfeljebb akkor, ha ez a bizonyos falszakasz is cserére kerül). Ezért rendszerint áthidaló gerendával oldják meg a nyílásnagyobbítást, ritkábban egyenes boltövvel.

Az új, hosszabb gerenda helyének kivésésekor előnyösebb megoldás, ha a nyílás mindkét oldalán készül szélesítés - az egyoldali túlnyújtás nem szerencsés.

Csak amikor az új, hosszabb gerenda a helyére került, bontható ki a falnyílás teljes magasságában. Itt is igyekezni kell a folyamatos és minél gyorsabb munkavégzésre.



Ha valami érdekel, esetleg segítségre van szükséged:

Mednyánszky 2007-2014